CC BY
34
В!сник Дшпропетровського унiверситету. Бюлопя, еколопя. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2016. 24(1), 72-77.
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online
doi:10.15421/011608
www.ecology.dp.ua
УДК 579.222.2:579.266
Процеси лшопероксидацп у клiтинах Chlorobium limicola IMB K-8 за впливу купрум (II) сульфату
Т.Б. CeriH, С.О. Гнатуш, М.Б. Горшний
Львiвський нацюнальний утверситет iMem 1вана Франка, Львiв, Укра'ша
Дослщжено вплив купрум (II) сульфату на штенсивтсть процесш перекисного окиснення лшщв у клпинах Chlorobium limicola IMB K-8. Вщ додавання солi металу в шкубацине середовище вмiст первинних продуктiв перекисного окиснення лЫдав змшювався залежно вщ тривалосп культивування бактерш i концентраци солi металу в шкубацшному середовище Максимальний вмiст пдропероксидав лЫдав спостерггали на шосту добу культивування мжрооргатзмгв. На сьому та восьму добу вш значно знижувався. За внесення купрум (II) сульфату вмтст пдропероксид!в лЫдав зростав, поргвняно з контрольним зразком за впливу уах дослщжуваних концентрацш. Вмст даенових кон'югапв (ДК) у клiтинах Ch. limicola IMB K-8 найвищим був на шосту добу культивування, з! збшьшенням тривалосп культивування вмст цих продукпв у клпинах бактерш знижувався. За внесення купрум (II) сульфату у концентращях 0,05-0,25 мМ вмст ДК зростав, а за впливу 0,5 мМ - знижувався. За збшьшення тривалосп культивування мжрооргатзм!в вмст ДК знижувався. Вмтст ТБК-активних продукпв за впливу купрум (II) сульфату змшювався залежно вщ часу культивування та концентраци металу. Максимальний вмтст ТБК-активних продуктов спостерггали на восьму добу культивування за концентраци металу 0,125 мМ.
Ключоа слова: перекисне окиснення лгщщв; зелен! аркобактерй; денов! кон'югати; пдропероксиди лгщщв; малоновий дальдецд
The processes of lipid peroxidation in the cells of Chlorobium limicola IMV K-8 under the influence of copper (II) sulphate
The effect of stressors, including heavy metal ions such as Cu2+, promotes activation of free radical processes in the cells of microorganisms, which causes changes in their physiological and biochemical properties and the structure of bacterial membranes. The aim of this work was to assess the influence of copper (II) sulphate on intensity of lipid peroxidation (LPO) of Chlorobium limicola IMV K-8 by measuring the content of primary (conjugated dienes and lipid hydroperoxides) and secondary lipid peroxidation products (TBA-reactive products). Microorganisms were cultivated at a temperature of 28 °C in GSB cultivation medium with exposure to light of wavelength 700800 nm and intensity 40 lux. A suspension of C. limicola IMV K-8 cells in the phase of exponential growth was treated for one hour with metal salt solution in concentrations 0.05-0.50 mM for investigation of the influence of copper (II) sulphate on its physiological and biochemical properties. The control samples did not contain any copper (II) sulphate. Biomass was determined by turbidity of diluted cell suspension by application of photoelectric colorimeter KFK-3. A mixture of n-heptane and isopropyl alcohol was added into cell-free extract for conjugated dienes determination. The samples were incubated at room temperature and centrifuged. Water was added into the supernatant and the samples were stirred. Ethanol was added to the heptanes phase and adsorption was measured at 233 nm. The content of lipid hydroperoxides was determined by a method based on protein precipitation by trichloroacetic acid followed by addition of ammonium thiocyanate. The concentration of TBA-reactive products in the cell-free extracts was determined by color reaction with malondialdehyde and thiobarbituric acid exposed to high temperature and acidity of the medium, which causes formation of trimetinic adduct with maximal absorption at 532 nm. It was shown that when CuSO4 was added to the incubation medium the content of conjugated dienes and lipid hydroperoxides increased with the enhancement of salt concentration. However, its value decreased by the seventh and eighth days of cultivation. The content of TBA-reactive products under the influence of copper (II) sulphate varied depending on the duration of cultivation and concentration of the metal. Its highest quantity was observed on the eighth day of cultivation. Thus it was determined that under the
Львiвcький нащональний утверситет iMeni 1вана Франка, вул. Грушевського, 4, Львiв, 79005, Украта Ivan Franko National University of Lviv, Hrushevsky Str., 4, Lviv, 79005, Ukraine Tel.: +38-067-811-86-44. E-mail: [email protected]
T.B. Segin, S.O. Hnatush, M.B. Gorishniy
Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, Ukraine
influence of CuSO4 the content of conjugated dienes, lipid hydroperoxides and TBA-reactive products increases. This indicates the increased activity of lipid peroxidation processes and the free radical chain reaction damage mechanism to lipids under these conditions.
Keywords: lipid peroxidation; green sulphur bacteria; conjugated dienes; lipid hydroperoxides; malondialdehyde
Bcryn
Oipec, He3age®H0 Big hofo noxog^eHHH, minime npo^CH nepeKHCHoro OKHCHeHHa ginigiB (non), ^0 e ochobhom npu-hhhom nomKog^SHHH KgiTHHHHx MeM6paH (Halliwell et al., 1989; Kolisnyk et al., 2009). 3a BnguBy cipecoBHx hhhhhkîb, 3OKpeMa, œgen Ba^KHx MeiagiB, y KgiTHHax MiKpo- Ta MaKpoopraHÎ3MiB aKiHBywibca BigbHopagHKagbHi пpоцeсн, BHaCgigOK HOFO 3MiHK>K>TbCa $i3iOJIOrO-6iOxiMiHHi BgaCTHBO-
Cii Ta nopymyeibCa cipyKiypa MeM6paH (Lushhak et al., 2006; Bobyliov et al., 2014; Biygadyrsnko and Ivanyshyn, 2015; Segin and Hnatush, 2015; Tsvetkova et al., 2016). AKTHBHi $opMH khchm, ^o yreopraraibCa y пpоцeсaх non, BuaBga-mtb nHiOTOKCHHHy giro, BngHBaMib Ha peryga^w пpоцeсy nogigy KgiTHH Ta gimgm KOMnoHeHTH 6ioMeM6paH (Dubinina, 2006). OcHOBHi npogyKiH non nogigaMTb Ha nepBHHHi Ta BiopHHHi. nepBHHHi npogyKiH non, go hkhx Hage^aib gieHOBi KOH'raram (OK), yreopraraibCa y pe3yjn>Tari okhc-HeHHH nogiHeHacHHeHHx Bumux ^upHux KHCgoT Ha Ciagiï yiBopeHHa BigbHux paguKagiB. noaBa ^K CBigHHTb npo yiBO-peHHa BigbHHx paguragiB, a Oirne, i npo BigbHopagHKagbHHH MexaH3M OKHCHeHHa nogiHeHaCHHeHHx ^upHux KHcgoT, Ta BogHOHac Cgyrye CuraagoM go yiBopeHHa rigponepoKCHgiB (Mamett, 1999; Gueraud et al., 2010; Maslovs'ka and Hnatush, 2014; Segin and Hnatush, 2015).
BiopHHHi npogyKiH BigbHopaguKagbHoro OKHCHeHHa ginigiB yTBopMMTbca y pe3ygbTaii geCipyKuiï rigpo-nepeKHciB nogrneHaCHHeHHx ^upHux KHcgoT, npogyKyMHH 3HaHHy KigbKicTb Mag0H0B0r0 giagbgerigy (M^A) ia KeiOHiB (Baraboj, 1989; Golovchak et al., 2012; Maslovs'ka and Hnatush, 2014). M^A - 6i$yHKui0HagbHHH agbgerig, 3gaTHHH yTBopKœara mu^OBi ochobh 3 aMiHorpynaMH 6igKa, BHCiynaroHH m 3mHBagbHHH areHT. y pe3ygbTaii OKHCHeHHH yTBopMMTbca Hep03HHHHi 6ig0K-ginigHi kom-ngeKCH, ^o MaMTb Ha3By nirMeHiiB 3H0meHHa a6o gino$y^HHi£ (Gueraud et al., 2010; Ryl's'kyj, 2010). Ta-khm hhhom, BMici M^A - n0Ka3HHK aKTHBHOCii okhchm-BagbHHx пpоцeсiв, 3yM0BgeHHx KUCHeBHMH paguKagaMH.
iohh Ba^KHx MeiagiB BngHBaMTb Ha iHieHCHBHicTb non y De sulfuromonas acetoxidans (Papanikolaou and Pantopoulos, 2005; Maslovs'ka and Hnatush, 2014), npoie BigcyTHi BigoMOCii npH BngHB ioHB Cu2+ Ha non y KgiTHHax 3egeHHx cipK06aKiepÎH. 3 orgagy Ha Te, ^0 ioHH KynpyMy HanTOKCHHHimi gga 6aKiepÎH pogy Chlorobium (Kushkevych and Hnatush, 2010), BH3HaneH0 Meiy CTaTii - 3'aCyBaiu BngHB KynpyM (II) cygb^aiy Ha iHieHCHBHicib пpоцeсiв non Chlorobium limicola 1MB K-8 3a bmîctom nepBHHHHx i btophhhhx npogyKiiB nepeKHCHoro OKHCHeHHa ginigiB
MaTepiag i MeTogu goegigœeHt
^ga gocgig^eHb BHK0pHCT0ByBagH 6aKiepiï Chlorobium limicola 1MB K-8, BHgigeHi Ta igeHra^iKOBam Ha Ka^egpi MiKpo6iogoriï nHy îm. iBaHa ®paHKa. ffliaM 3agen0H0BaHHH i 36epiraeTbca b yKpaï'HCbKiK KogeKuiï MiKpoopraHi3MiB IHCTHiyTy MiKpo6iogoriï Ta Bipycogoriï iMeHi ^.K. 3a6ogoTHoro HAH yKpaïHH.
MiKpoopraHi3MH BupomyBagu 3a TeMnepaiypH +28 °C y cepegoBH^i GSB TaKoro CKgagy (r/g): KH2PO4 - 0,3, NH4Cl - 0,34, KCl - 0,34, CaCl2 x 2H2O - 0,15, MgSO4 x 7H2O - 0,5. nicga aBTOKgaByBaHHa gogaBagH (Mg/g): 10% p03HHH NaHCO3 - 15, 10% po3HHH Haipin aueiaiy - 10, 10% po3HHH Haipin nipyBaiy - 10, 1 M po3HHH Na2S x 9H2O - 2,5, p03HHH BiiaMiHy Bi2 (2 Mr/Mg) - 0,1, p03HHH MiKpoegeMeHiiB - 1 (Gudz' et al., 2011). Kygbiypy Bupomy-BagH Ha CBiigi 3 goB^HHora xBHgi 700-800 hm iHieHCHBHi-ctm 40 gK (Kushkevych and Hnatush, 2010). ,3ga goCgig-®shhh BngHBy KynpyM (II) cygb^aiy Ha $i3iogoro-6ioxi-MiHHi BgacTHBOCii 6aKiepiH Ch. limicola IMB K-8 CyCneroiw KgiTHH 6aKTepin 3 eкспонeнцiagbноï $a3H pociy o6po6gagu ynpogoB® ogHieï rogHHH po3hhhom cogi Meiagy y koh^h-ipauiax 0,05-0,5 mm. y 3pa3KH, ^o cgyryBagH KOHipogeM, KynpyM (II) cygb^ai He BHOCHgH. BioMacy y p03BegeHin cycneH3iï KgiTHH BH3HanagH Typ6igHMeipHHH0 3a g0n0M0-fom ^OToegeKTpoKogopHMeipa K®K-3 (Gudz' et al., 2014).
nicga meciH, ceMH Ta BOCbMH gi6 KygbTHByBaHHa, 6i0Macy ocag^yBagH цeнтpн$yryвaнннм 3a 3 000 g ynpo-g0B® ogHieï rogHHH. KgiTHHH BigMHBagH 50 mM TpHC-HCl 6y$ep0M (pH 7,0), pecycneHgyBagH b 0X0g0g®eH0My 50 mM TpHC-HCl 6y$epi (pH 7,5) i3 gogaBaHHaM 10-5 M eTHgeHgiaMiHTeTpa0UT0B0ï KHCgoTH Ta 10-5 M ^eHigMeiHg-Cygb$0Hig$T0pngy Ta BHK0pHCT0ByBagH gga OTpHMaHHa 6e3KgiTHHHHx eKCipaKiiB, aKi ogep^yBagH pyÔHyBaHHHM KgiTHH Ha ygbipa3ByK0B0My F0M0reHi3aT0pi Y3^H-2T 3a 22 k^ 5 xb i TeMnepaiypH 0 °O. ygaMKH KgiTHH BiggigagH цeнтpн$yryвaнннм 3a 8 000 g i TeMnepaiypH 4 °O ynpo-g0B® 30 xb Ha ^HipH$y3i ЦР-2. Kонцeнтpaцiм 6igKiB y 6e3KgiTHHHHx eKCipaKiax BH3HanagH MeiogoM noypi (Lowiy et al., 1951).
^k MapKepH nepBHHHHx npogyKiiB non BH3HanagH gieHOBi KOH'wrara Ta rigponepoKCHgH ginigiB, btophhhhx npogyKiiB - TBK-aKTHBHi npogyKiH (TBKAn). ^ga BH3Ha-HeHHa BMiCTy gieHOBHx KOH'MraiiB go 0,2 Mg 6e3KgiTHHHoro eKCipaKiy gogaBagu 1,8 Mg CyMimi H-reniaHy Ta i3onpo-nponaHogy y CniBBigHomeHHi 1 : 1. OipymyBagu Ta iHKy6y-Bagu 3a KiMHaiHoï TeMnepaiypH ynpogoB® 30 xb. niCga ho-fo цeнтpн$yryвagн 3a 1 500 g 10 xb. OynepHaTaHi Big6upagH y npo6ipKH, go hkhx nonepegHbO BHOCHgH 0,1 Mg Bogu. OyMim eHeprinHO CipymyBagH. ^o reniaHOBoï $a3H (0,5 Mg) gogaBagu 2 Mg eiaHogy Ta BHMipMBagu a6cоp6цi^ 3a X = 233 hm npoTH Kompogw, ^0 mIcthb 0,5 Mg H-reniaHy Ta 2 Mg eiaHogy. Kонцeнтpaцiм gieHOBHx KOH'MraiiB y 3pa3Ky BH3HaHagu, 3aCT0C0ByMHH Koe^iqieHT MogapHoï eкстннцiï 28 000 M-1-cm-1 (Golovchak et al., 2012). Bmct rigponepoKCHgiB ginigiB BH3Hanagu MeiogoM, ^o rpyHiy-eibCa Ha OCag^eHHi npoieiHy TpuxgopouTOBOM KHCgoTOM 3 HaCTynHHM BHeCeHHaM y CepegoBH^e aMOHin тiоцiaнaтy. I3 цieм MeiOM go 0,2 Mg 6e3KgiTHHHoro eKCipaKiy gogaBagu 2,8 Mg eiaHogy Ta 0,05 Mg 50% po3HHHy ipuxgoponTOBOi KHCgoTH Ta CipymyBagH ynpogoB® 5 xb. ^HipH^yryBagH 3a 2 500 g 5 xb. Big6upagH 1,5 Mg CynepHaiaHiy i go Hboro gogaBagu 1,2 Mg eiaHogy, 0,02 Mg K0H^mp0BaH0ï HCl, 0,03 Mg 1% po3HHHy Cogi Mopa b 3% po3HHHi HCl, CipymyBagH Ta Hepe3 30 c gogaBagu 2 Mg 20% po3HHHy aMOHin тiоцiaнaIy. A6œp6^M BHMipMBagu 3a X = 480 hm. bmct
пдропероксидш лшщв визначали за р1зницею мтж дослвд-ним зразком 1 контролем, у який замють безклттинного екстракту додавали вщповщну к1льк1сть бвдистильовано! води. Концентрацию пдропероксцщв лшщв виражали в умовних одиницях на 1 г бшка (умов. од./г бшка) (01ек-&|ик and 1апоуусЬ, 2010). Концентрацию ТБК-активних продукпв у безклттинних екстрактах визначали за допо-могою кольорово! реакци малонового дальдепду (МДА) з тюбарбгтуровою кислотою (ТБК) за умов високо! тем-ператури та кислого рН середовища, що спричиняе утво-рення триметинового комплексу, котрий мстить одну молекулу МДА та дв1 молекули ТБК (01ек&|ик and 1апоуусЬ, 2010). Для визначення вмсту ТБКАП до 0,4 мл безклттинного екстракту додавали 3 мл 10 мМ К-№ фосфатного буферу, приготовленого на 125 мМ КС1 (рН = 7,4) та 0,5 мл 1 мМ КМп04. Для шдукци ПОЛ дв1ч з 1нтервалом у 10 хв додавали 125 мкл 10 мМ Бе804. Реакцию зупиняли за допомогою трихлороцтово! кислоти та центрифугували за 1 500 g 10 хв. До 2 мл супернатанту додавали 0,5 мл 1 н НС1, 1 мл 0,7 мМ ТБК та шкубували на водянш баш за температури +95...+100 °С протягом 20 хв. У контрольний зразок замсть супернатанту додавали воду. Псля швидкого охолодження додавали 3 мл 12
10
ч ^
о й 2
¿5
бутанолу, сумш штенсивно перемшували та центрифугували у попередньому режим! Вимрювали екстинцш у верхньому бутаноловому шар1 (X = 532 нм), застосовуючи коефщент молярного поглинання 156 000 М-1 см-1 (ШоусЬак ег а1., 2012).
Статистичний анатз отриманих даних проводили 1з застосуванням загальноприйнятих метода статистики. Уа даш представлет як середне (М) ± стандартна похи-бка (8Б). Критерш Стьюдента застосовували для анал1зу р1зниц1 даних мгж групами. Р1зниця з величиною Р < 0,05 вважалася достов1рною.
Результата та \х обговорення
Для дослщження впливу купрум (II) сульфату на 1нтенсивтсть процес1в перекисного окиснення лшдав зелених аркобактерш С. ИтгсоЬ 1МВ К-8 пвдбрано концентраци металу, як1 шпбують рют мшрооргатзм1в на 70%. Дослщжено вплив купрум (II) сульфату в концентращях 0,05-0,50 мМ на рют С. ИтгеоЬ ШВ К-8 упродовж восьми д1б культивування (рис. 1).
■ К
•— 0,05 мМ
0,1 мМ ▼ 0,125 мМ
0,25 мМ + — 0,5 мМ
1 2 3 4 5 6 7 8 Час культивування, доби
Рис. 1. Нагромадження бюмаси бактерiями С. Иписо1а 1МВ К-8 за впливу купрум (II) сульфату
Внесення купрум (II) сульфату в концентращях 0,050,10 мМ не спричиняло шпбування росту культури. За до-давання Си804 в концентраци 0,125 мМ до середовища шкубаци на сьому добу культивування нагромадження бюмаси знижувалося на 27% пор1вняно з контролем. З1 зб1льшенням концентраци сол металу нагромадження бюмаси бактерш знижувалося. Внесення 0,25 мМ купрум (II) сульфату спричиняло шпбування росту бактерш на 63%, а 0,50 мМ - на 70% на сьому добу культивування.
Наявнють ютв купруму у середовищ1 культивування бактерш спричиняе нагромадження у клпинах токсич-них продукпв лшопероксидаци: пдропероксид1в лшвдв, д1енових кон'югапв.
Вмют д1енових кон'югапв у клпинах бактерш С. И-тгсо1а ГМВ К-8, шкубованих у середовищ1 без купрум (II) сульфату змшювався, залежно вщ часу культивування (рис. 2). Найвищий вмют ДК спостериали на шосту добу культивування. З1 збшьшенням тривалосп вирощу-вання бактерш вмют д1енових кон'югапв у безкллинних екстрактах знижувався. Внесення сол1 металу в шкуба-цшне середовище зумовлювало зростання вмюту д1ено-
вих кон'югапв у безкллинних екстрактах фотосинтезу-вальних зелених бактерш, пор1вняно з контролем.
Максимальний вмют д1енових кон'югапв на шосту добу культивування спостериали за внесення сол металу в концентращях 0,125-0,25 мМ. За подальшого збшь-шення вмюту Си804 до 0,5 мМ вмют дослвджуваних сполук у безклттинних екстрактах знижувався. На сьому добу культивування вмют даенових кон'югапв у клпинах С. 1Шсо1а ГМВ К-8 за впливу 0,05-0,25 мМ купрум (II) сульфату залишався на р1вт 0,42-0,50 мМоль/мг бшка. Додавання 0,50 мМ сол металу зумовлювало зниження вмюту даенових кон'югапв на сьому та восьму добу пор1вняно з умютом цих сполук у безклттинних екстрактах бактерш, вирощених за впливу 0,05-0,25 мМ сол металу. За внесення 0,10, 0,125 та 0,25 мМ купрум (II) сульфату в шкубацшне середовище на восьму добу культивування спостериали зростання вмюту даенових кон'югапв вщповщно на 57, 50 та 25% пор1вняно з контролем.
Вмют гщропероксида лшщв у безклттинних екстрактах С. 1Шсо1а ]МВ К-8, шкубованих у середовищ1 без купрум (II) сульфату, зменшувався з1 збшьшенням тривалосп
8
6
4
2
0
культивування. Найвищий ix yMicT спостерйали на шосту добу культивування. Внесення купрум (II) сульфату в iнкyбацiйне середовище зумовлювало зростання вмiсIy пдроперокспдав лщдв пор1вняно з контролем (рис. 3). Вмст пдроперокспдав лтвдв у безклтинних екстрактах
л W 2 ю
и
0,7-
0,6-
0,5-
0,4-
0,3-
0,2 -
0,1 -
0,0'
J_
бактерш збшьшувався 3i зростанням концентрацй сол1 металу. Внесення купрум (II) сульфату в шкубацшне середовище у концентрацй 0,50 мМ на шосту добу вирощу-вання бактерш спричинило зростання вмiстy пдроперок-сидв тттв yдвiчi пор1вняно з контролем.
С
3 шоста доба ] сьома доба
J_
I I восьма доба
ц
К
0,05
0,1
0,125
0,25
0,5
Концентращя купрум (II) сульфату, мМ
Рис. 2. Вмкт дieнових кон'югат1в у безклтгинних екстрактах C. limicola 1МВ К-8 за впливу купрум (II) сульфату:
* - P < 0,05, ** - P < 0,01 в1ропдш змши пор1вняно з контролем; n = 3
ее 500 «
Ч
О «
о
§
'¡5
•е
к
400-
300-
200-
о «
О
& 100
с
о
1-4
Ц шоста доба Ц сьома доба Ц восьма доба
К
0,05 0,1 0,125 0,25 0,5
Концентращя купрум (II) сульфату, мМ
0
Рис. 3. Вмкт мдроисрокси.мв лтвд1в у безклггинних екстрактах C. limicola 1МВ К-8 за впливу купрум (II) сульфату: * - P < 0,05, ** - P < 0,01 в1ропдш змши пор1вняно з контролем; n = 3
Вмют пдропероксидав тНттв у кл1тинах бактерш на восьму добу культивування за впливу вс1х дослвджуваних концентрац1й купрум (II) сульфату, о^м 0,50 мМ солi металу в шкубацшному середовищ1, практично не змшю-вався. Отже, нагромадження у C. limicola 1МВ К-8 знач-них кшькостей ДК i ГПЛ бактерiй за впливу купрум (II) сульфату свщчить про вшьнорадикальний меxанiзм пош-кодження лтвдв мембран. Вмiст ТБК-активних продукта у безклiтинниx екстрактах бактерiй, шкубованих у
середовищi без купрум (II) сульфату, зменшувався зi збшьшенням тривалосп культивування (рис. 4). Внесення CuSO4 в шкубацшне середовище зумовлювало зростання вмюту ТБКАП порiвняно з контрольним зразком.
Найвищий вмiст ТБКАП спостертали на восьму добу вирощування за да солi металу концентрац1ею 0,125 мМ (488 мкМоль/мг бшка), що бшьше в 4,2 раза за контроль-ний показник. За вищих концентрац1й CuSO4 вмiст ТБКАП знижувався до 222 мкМоль/мг бшка за концен-
трацц 0,50 мМ вщповщно. Зпдно з даними лиератури (Kompanec' and Ostapchenko, 2013), слад враховувати, що МДА, як i 1нш1 продукти ПОЛ, е високореактивним i мо-же реагувати з амшами (наприклад, залишками л1зину у склад! бшив) з утворенням основ Шиффа. Проте у бюло-пчних зразках 1з високим вмктом бшка вмст вшьного
ев «
.5
Ю
о &
•¡2
I
«
w н
550 • 500 • 450 • 400 • 350 • 300 -250 • 200 • 150 -100 -50 0
МДА може бути низьким, тому що аддукти основ Шиффа не реагують 1з ТБК. Однак динамша накопичення ТБКАП у бактерш C. limicola 1MB К-8 за впливу купрум (II) сульфату р1зна. Можливо, це наслвдок да протилежно спрямо-ваних про- та антиоксидантних процеав у клпинах бакте-р]й, як1 вщдзеркалюють адаптивт можливосп кл1тини.
шоста доба I I сьома доба ] восьма доба
К
0,05
"г
0,1
Концентращя купрум (II) сульфату, мМ
Рис. 4. Вмют ТБКАП у безклггинних екстрактах C. limicola 1MB К-8 за впливу купрум сульфату:
* - P < 0,05, ** - P < 0,01 в1ропдш змши пор1вняно з контролем; n = 3
Активування процес1в перекисного окиснення лшвдв, унасл1док чого накопичуються первинт та ВТО-ринш продукти ПОЛ, критичне для цшсносп функцю-нування кл1тини та ii компартменпв, оск1льки вщбува-еться переважно в мембранах (Maslovs'ka and Hnatush, 2014). Продукти л1попероксидацИ мембранотоксичн1. Вони деформують мембрани кл1тин i можуть пошкод-жувати транспортн1 системи (Golovchak et al., 2012), у результат! вони накопичують продукти, здатн1 шактиву-вати мембранн1 ферменти, порушувати бшок-лпвдш взае-модЦ у мембранах, утворювати молекулярш зшивки, зм1нювати в'язк1сть лшвдно! фракцИ (Kompanec' and Ostapchenko, 2013).
Висновки
У раз1 додавання купрум (II) сульфату в концентраци 0,05-0,50 мМ до шкубацшного середовища активуеться перекисне окиснення л1п1д1в у кл1тинах C. limicola 1МВ К-8. Пдвищення вм1сту ггдропероксид1в л1п1д1в, д1енових кон'югат1в та ТБК-активних продукг1в за впливу р1зних концентрац1й купрум (II) сульфату сввдчить про п1дви-щення активносп процес1в лiпопероксидацii та в1льно-радикальний механiзм пошкодження лiпiдiв
Кбл1ограф1чн1 посилання
Baraboj, V.A., 1989. Rol' perekysnogo okyslenyja v mehanyzme stressa [The role of peroxide oxidation in stress mehanyzme]. Fyzyologycheskyj Zhurnal 35(5), 83-97 (in Russian).
Bobyliov, Y.P., Brygadyrenko, V.V., Bulakhov, V.L., Gaichenko, V.A., Gasso, V.Y., Didukh, Y.P., Ivashov, A.V., Kucheriavyi, V.P., Maliovanyi, M.S., Mytsyk, L.P., Pakhomov, O.Y., Tsaryk, I.V., Shabanov, D.A., 2014. Ekologija [Ecology]. Folio, Kharkiv (in Ukrainian).
Brygadyrenko, V., Ivanyshyn, V., 2015. Changes in the body mass of Megaphyllum kievense (Diplopoda, Julidae) and the granulometric composition of leaf litter subject to different concentrations of copper. Journal of Forest Science 61(9), 369-376.
Dubinina, E.E., 2006. Produkty metabolizma kisloroda v funk-cional'noj aktivnosti kletok. Zhizn' i smert', sozidanie i raz-rushenie [Reactive oxygen species at functional activity of cells. Life and death, creation and destruction]. Medicin-skaja Pressa, Sankt-Peterburg (in Russian).
Golovchak, N.P., Tarnavs'ka, A.V., Kocjumbas, G.I., Sana-gurs'kyj, D.I., 2012. Procesy perekysnogo okysnennja lipidiv u zhyvyh organizmah [The process of lipid peroxidation in living organisms]. LNU, Lviv (in Ukrainian).
Gudz', S.P., Gorishnyj, M.B., Hnatush, S.O., 2011. Bakterial'nyj fotosyntez [Bacterial photosynthesis]. LNU, Lviv (in Ukrainian).
Gudz', S.P., Hnatush, S.O., Javors'ka, G.V., Bilins'ka, I.S., Borsukevych, B.M., 2014. Praktykum z mikrobiologii' [Practical microbiology]. LNU, Lviv (in Ukrainian).
Gueraud, F., Atalay, M., Bresgen, N., Cipak, A., Eckl, P.M., Huc, L., Jouanin, I., Siems, W., Uchida, K., 2010. Chemistry and biochemistry of lipid peroxidation products. Free Radic. Res. 44(10), 1098-1124.
Halliwell, B., Gutteridge, J.M., 1989. Free radicals in biology and medicine. Clarendon Press, Oxford.
Kolisnyk, M.I., Kolisnyk, G.K., Nidzjulka, J., Vlizlo, V.V., 2009. Aktyvni formy kysnju ta i'h rol' u metabolizmi klityn [Active oxygen fotms and their role in the metabolism of cells.]. Biologija Tvaryn 11, 59-70 (in Ukrainian).
Kompanec', I.V., Ostapchenko, L.I., 2013. Doslidzhennja mem-brannyh bilkiv ta lipidiv [Investigation of membrane proteins and lipids]. Kyi'v (in Ukrainian).
Kushkevych, I.V., Hnatush, S.O., 2010. Vplyv solej vazhkyh metaliv na rist i shvydkist' poglynannja klitynamy kysnju klitynamy zelenyh sirkobakterij Chlorobium limicola YA-2002 [Effect of heavy metal salts on growth and velocity of oxygen uptake by the cells of green sulfur bacteria Chlorobium limicola Ya-2002]. Biologichni Studii 4(2), 4958 (in Ukrainian).
Lowry, O., Rosebrough, N., Farr, L., Randall, R., 1951. Protein measurement, with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193, 265-275.
Lushhak, V.I., Bagnjukova, T.V., Luzhna, L.I., 2006. Po-kaznyky oksydatyvnogo stresu. 2. Peroksydy lipidiv [Indicators of oxidative stress. 2. Peroxide lipids]. Ukrainian Biochemical Journal 78(6), 113-120 (in Ukrainian).
Marnett, L.J., 1999. Lipid peroxidation-DNA damage by malondialdehyde. Mutat. Res. 424(2), 83-95.
Maslovs'ka, O.D., Hnatush, S.O., 2014. Intensyvnist' procesiv perekysnogo okysnennja lipidiv i pokaznyky systemy antyok-sydantnogo zahystu klityn Desulfuromonas acetoxidans IMB B-7384 [The intensity of lipid peroxidation and parameters of antioxidative defence system of Desulfuromonas acetoxidans IMV B-7384 under the influence of ferric (III) citrate]. Visn. Lviv Univ. Ser. Biol. 64, 270-278 (in Ukrainian).
Oleksjuk, N.P., Janovych, V.G., 2010. Aktyvnist' pro- i antyok-sydantnyh system u pechinci prisnovodnyh ryb u rizni pory roku [The activity of pro- and antioxidant systems of liver of freshwater fish at different seasons]. Ukrainian Biochemical Journal 82(3), 41-48 (in Ukrainian).
Papanikolaou, G., Pantopoulos, K., 2005. Iron metabolism and toxicity. Toxicol. Appl. Pharmacol. 202(2), 199-211.
Ryl's'kyj, O.F., 2010. Utvorennja malonovogo dial'degidu pid dijeju vazhkyh metaliv jak indykatora rujnuvannja pigment-syntezuval'nyh membrannyh centriv bakterij [Formation of malonic dialdehyde under heavy metals influence as an indicator of destruction of pigment-synthesizing membranous centres of bacteria]. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Med. 1(1), 103-106 (in Ukrainian).
Segin, T.B., Hnatush, S.O., 2015. Utvorennja pervynnyh produkiv perekysnogo okyslennja lipidiv u klitynah Chlorobium limicola IMV K-8 za vplyvu kuprum sul'fatu [The formation of primary products of lipid peroxidation in the cells of Chlorobium limicola IMV K-8 under the influence of copper sulfate]. Molod' i Postup Biologii'. Materialy XI Mizhnar. Nauk. Konf., L'viv, 371-373 (in Ukrainian).
Tsvetkova, N.M., Pakhomov, O.Y., Serdyuk, S.M., Yakyba, M.S., 2016. Biologichne riznomanittja Ukrajiny. Dnipropetrovs'ka oblast'. Grunty. Metaly u gruntah [Biological diversity of Ukraine. The Dnipropetrovsk region. Soils. Metalls in the soils]. Lira, Dnipropetrovsk (in Ukrainian).
Надшшла до редколеги 20.12.2015
